[發明專利]一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結構設計方法

有效

• 申請號: 201810821336.2
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109086511B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 陳偉志;李安洪;郭在旭;姚裕春;吳沛沛;胡會星;張耀;龔建輝;張莎莎;向俐蓉;薛海洋;周川濱;賈坤;朱曦
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結構設計方法，以科學合理地設計高速鐵路或磁懸浮粗顆粒鹽漬土路堤結構，且能夠適應實際工程需要。包括以下步驟：①確定路堤頂面的允許隆起量；②初步確定粗顆粒鹽漬土路堤結構；③確定粗顆粒鹽漬土路堤的鹽脹大氣影響深度l₀，計算確定路堤中粗顆粒鹽漬土隆起計算厚度h₀；④確定冬季降溫前第i層土的溫度T_i1、冬季降溫期間第i層土出現的最低溫度T_i2；⑤確定第i層土的鹽脹指數C_si；確定溫度T_i1降至T_i2后第i層土的鹽脹力σ_Ti、溫度T_i1下第i層土的初始孔隙比e_0i、第i層土的有效自重應力σ_y0i；⑥計算確定路堤頂面隆起量⑦判定是否滿足若滿足則路堤按步驟②初步確定的粗顆粒鹽漬土路堤結構進行設計，若不滿足則重復步驟②至步驟⑥，直至滿足以設計合理的粗顆粒鹽漬土路堤。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，特別涉及一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結構設計方法。

技術背景

隆起變形極易引發高速鐵路無砟軌道板開裂，造成重大的無砟軌道病害，甚至危及高速列車的行車安全。鹽漬土在冬季降溫條件下具有鹽脹特性，采用粗顆粒鹽漬土填筑高速鐵路或磁懸浮路堤時，路堤頂面易發生隆起變形。

CN206800076U的中國實用新型專利公開了鹽漬土地區高速鐵路路堤加固構造，其特征是路堤基床表層采用不含可溶鹽的級配碎石填筑；基床底層上結構層，設置于基床表層以下，厚1.0m，采用可溶鹽粗顆粒土填筑；基床底層下結構層，設置于基床底層上結構層以下，厚1.3m，采用可溶鹽粗顆粒土填筑；路基本體，在基床底層下結構層以下填筑于鹽漬土地基上，采用可溶鹽粗顆粒土填筑。然而，該專利并未給出路堤頂面隆起變形的確定方法，基床底層上結構層及基床底層下結構層的厚度確定也具有隨意性，缺乏相應的理論依據，目前也無相關規范、文獻或專利予以提及。可見，極需提出一種以隆起變形為控制目標的粗顆粒鹽漬土路堤結構設計方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結構設計方法，以科學合理地設計高速鐵路或磁懸浮粗顆粒鹽漬土路堤結構，且能夠適應實際工程需要。

本發明解決上述技術所采用的技術方案如下：

本發明提出一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結構設計方法，包括以下步驟：

(1)根據高速鐵路或磁懸浮變形控制要求，確定路堤頂面的允許隆起量單位mm；

(2)初步確定粗顆粒鹽漬土路堤結構，基床表層厚度h_a，單位m，采用粗顆粒非鹽漬土填筑；基床底層上結構層厚度h_d1，單位m，采用粗顆粒非鹽漬土填筑；基床底層下結構層厚度h_d2，單位m，采用粗顆粒鹽漬土填筑；路堤本體厚度h_b，單位m，采用粗顆粒鹽漬土填筑；

(3)通過現場調查或資料查詢，確定粗顆粒鹽漬土路堤的鹽脹大氣影響深度l₀，單位m；通過以下公式確定路堤中粗顆粒鹽漬土隆起計算厚度h₀：

式中，h₀為粗顆粒鹽漬土隆起計算厚度，單位m；h_a為基床表層厚度，單位m；h_d1為基床底層上結構層厚度，單位m；

(4)通過現場調查或資料查詢，確定冬季降溫前第i層土的溫度T_i1，單位℃；確定冬季降溫期間第i層土出現的最低溫度T_i2，單位℃；